Розробка мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів

Abstract

Стаття присвячена дослідженню та розробці мехатронного модуля дозування рідкої харчової продукції. Для виконання досліджень проведено аналіз конструкцій робочих органів дозуючих пристроїв і визначено, що найбільш часто використовуються робочі органи з конічним клапаном. Встановлено, що для забезпечення точності дозування необхідно застосувати законом руху переміщення клапана. Запропоновано закон руху клапана, який передбачає три етапи: швидке відкривання каналу дозування, вистій і плавне закривання. Для підвищення точності дозування зосереджено увагу на етапі закривання каналу дозування. Окрім того, на точність реалізації заданого закону руху клапана суттєво впливають кінематичні та динамічні характеристики потоку рідини. Розроблено математичну модель зміни тиску в каналах дозувального пристрою для випадку закриття клапана дозатора за параболічним законом руху та визначено швидкість клапана під час виконання третього етапу — плавного закривання клапана. The article is devoted to the research and development of the mechatronic module for dispensing liquid food products. To perform research, an analysis of the designs of the working bodies of the dispensating devices, it was determined that the the working bodies with a conical valve are mostly used. It was established to ensure the accuracy of dispensation the necessity to set the law of motion of valve movement. When conducting research, the law of valve movement is proposed, which consists of three stages, namely the quick opening of the metering channel, height and smooth closing. To increase the accuracy of dispensation, attention was focused on the stage of closing the dosing channel. In addition, the kinematic and dynamic characteristics of the fluid flow significantly affect the accuracy of the implementation of the given law of motion of the valve. A mathematical model of pressure changes in the metering channels of the device was developed in case of closing the metering valve according to the parabolic law of motion, and the valve speed was determined when performing the third stage, namely, smooth closing of the valve.